2022年上海市高考物理总复习：实验题

2022年上海市高考物理总复习：实验题

1.某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率，设计了如图甲所示的电路测量该铅笔芯的电阻值。

所用器材有电流表Ai、A2、电阻箱RI、滑动变阻器R2、待测铅笔芯RX、电源E、开关

S及导线等。操作步骤如下：调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大；闭合开关，适

当调节滑动变阻器和电阻箱的阻值；记录两个电流表Ai、A2的示数分别为11、12。

请回答以下问题：

1

(1)若电流表的内阻可忽略，则电流表示数12=-h时，电阻箱的阻值等于待测笔

-2-

芯的电阻值。

(2)用螺旋测微器测量该笔芯的直径，螺旋测微器的示数如图乙所示，该笔芯的直径为

1.000mmo

(3)已测得该笔芯的长度L=20.00cm,电阻箱Ri的读数为5.00"根据上面测量的数

据可计算出笔芯的电阻率o=1.96X105fl-m.(结果保留3位有效数字)

(4)若电流表A2的内阻不能忽略，仍利用(1)中方法，则笔芯电阻的测量值.小于真

实值(填“大于”“小于”或“等于”)。

【解答】解：(1)由图示电路图可知，电阻箱与铅笔芯并联，忽略电流表内阻，当电阻

箱阻值与铅笔芯电阻相等时，流过两支路的电流相等，即：I2=IRX,由并联电路规律可

1

知，Il=12+lRX，则：12=/；

(2)由图示螺旋测微器可知，其示数为：lmm+0.0X0.01mm=1.000mm；

(2)由电阻定律：Rx=p：=p-^-，解得：p==4修32吃(1：°°矍-31到96

s7r(|)24L4X20.00X102

(4)电流表A2的内阻不能忽略时，由于电流表A2与电阻箱的电阻箱之和等于待测铅笔

芯的电阻，实验认为铅笔芯电阻等于电阻箱阻值，则铅笔芯电阻的测量值小于真实值。

第1页共6页

故答案为：（1）-；（2）1.000；（3）1.96X10-5；（4）小于。

2

2.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率p,步骤如下：

（1）用刻度尺量出圆柱体长度为L,用螺旋测微器测出其直径d如图所示，则d=5.312

mm。

（2）若用多用电表的欧姆挡粗测圆柱体的电阻。机械调零、欧姆调零后，选择“X100”

倍率进行测量，发现表针偏转角度很大，正确的判断和做法是BD。

A.被测电阻值很大

B.被测电阻值很小

C.为了把电阻值测得更准一些，应换用“X1k”挡，重新欧姆调零后再测量

D.为了把电阻值测得更准一些，应换用“X10”挡，重新欧姆调零后再测量。

（3）现选择多用电表的电阻“X10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的

示数如图，则该电阻的阻值约为R=220为

（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下：

待测圆柱体电阻R

电流表Ai（量程0〜4mA,内阻约50。）

电流表A2（量程0〜10mA,内阻约30Q）

电压表Vi（量程0〜3V,内阻约10kC）

电压表V2（量程0〜15V,内阻约25kQ）

直流电源E（电动势4V,内阻不计）

滑动变阻器Ri（阻值范围0〜15。，允许通过的最大电流2.0A）

滑动变阻器R2（阻值范围0〜2k。，允许通过的最大电流0.5A）

开关S、导线若干

为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图3框中画出测量的电路图，并

标明所用器材的代号。

rcUd2

（5）根据测得量求出圆柱体材料的电阻率表达式——（用U、I、L、d等符号表示）。

-41L—

第2页共6页

【解答】解：(1)由图I所示螺旋测微器可知，其读数d=5mm+31.2X0.01mm=5.312mm。

(2)用“X100”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度很大，说明所测电阻较小，

所选挡位太大，为准确测量电阻阻值，应换用“义10”挡，换挡后重新进行欧姆调零，

然后再测电阻阻值；故AC错误，BD正确，

故选：BD。

(3)用X10。挡测量电阻，由图2所示表盘可知，其读数为22X100=220。；

(4)电源电动势为4V,电压表选Vi，待测电阻阻值约为200。，电路最大电流约为：

1=普=嘉A-.0136A=13.6mA,电流表选择A2,为方便实验操作，滑动变阻器应选择

Ri；由于待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应

采用分压接法；由于电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路

2

电阻率p=喘。

.TiUd2

故答案为：(1)5.312；(2)BD；(3)220；(4)电路图如图所示；(5)-----。

4IL

第3页共6页

3.某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验，将橡皮条一端固定在A点，另一端系上

两根细绳及绳套，用两个弹簧测力计通过细绳套互成角度的拉动橡皮条，将结点拉到0

点，如图甲所示。

(1)此时要记录下弹簧测力计a、b的示数Fi、F2,FI、F2的方向以及0点的位置；

(2)图乙中P是用一个弹簧测力计拉细绳套时，在白纸上根据实验结果画出的图示。F

与F'中，方向一定沿AO方向的是F'；

(3)如图丙，使弹簧测力计b从水平位置开始顺时针缓慢转动至竖直方向，在这个过程

中保持O点位置和弹簧测力计a的拉伸方向不变，则在整个过程中关于弹簧测力计a、b

的读数变化是

A.a增大，b减小

B.a减小，b增大

C.a减小，b先增大后减小

D.a减小，b先减小后增大

【解答】解：(1)根据实验原理可知，以表示力Fi和F2的线段为邻边作平行四边形，

平行四边形的对角线表示两力的合力F,比较合力理论值与实验值的关系，验证力的平

行四边形定则，则需要记录下弹簧测力计a、b的示数日、F2和Fi、F2的方向以及。点

的位置。

(2)F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F'是通过一个弹簧测力计沿AO方向

拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧测力计的拉力与两个弹簧测力计的拉力

效果相同，测量出的合力。故方向一定沿AO方向的是F',由于误差的存在F和F'方

向并不重合。

(3)对点O受力分析，受到两个弹簧测力计的拉力和橡皮条的拉力，如图，其中橡皮条

长度不变，其拉力大小不变，oa弹簧测力计拉力方向不变，ob弹簧测力计拉力方向和大

小都改变

第4页共6页

根据平行四边形定则可以看出b的读数先减小后增大,a的读数不断减小,故ABC错误,

D正确。

故选：D。

故答案为：（1）Fi、F2的方向；（2）F1；（3）D„

4.我们刚刚学了“探究求合力的方法”。课后某同学用两个弹簧秤和重物来研究平行四边形

定则。实验装置如图1.一个弹簧秤挂于固定点P,下面通过细线挂一重物M,还有一个

弹簧秤的一端用细线系于O点，用手水平拉另一端，使结点O静止在某位置。这时读出

两弹簧秤的示数，记录结点0的位置以及两根细线的方向。

（1）实验用的弹簧秤示数的单位为N,上面放大的示数为2.0N。

（2）实验中必要的是AD。多选，请填写选项前对应的字母）

A.弹簧测力计应在使用前校零

B.每次实验必须保证OB段细线水平

C.每次实验都必需拉到记录的O点位置

D.拉线方向应与木板平面平行

（3）如图2所示，在做共点力合成的实验中，另一位同学研究了这样一个问题：使弹簧

秤H从图示位置开始顺时针方向缓慢转动到水平位置，若保持F1的方向不变，且橡皮筋

结点始终位于o点，那么，请帮助同学判断，在该过程中弹簧秤I和n的读数的变化情

况D

A.F1增大，F2减小B.Fl减小，F2增大

第5页共6页

C.Fl增大，F2先增大后减小